শুষ্ক মিশ্র মর্টারে সেলুলোজ ইথার কী ভূমিকা পালন করে?

সেলুলোজ ইথার হল রাসায়নিক পরিবর্তনের মাধ্যমে কাঁচামাল হিসেবে প্রাকৃতিক সেলুলোজ দিয়ে তৈরি একটি সিন্থেটিক পলিমার। সেলুলোজ ইথার হল প্রাকৃতিক সেলুলোজের একটি ডেরিভেটিভ, সেলুলোজ ইথার উৎপাদন এবং সিন্থেটিক পলিমার ভিন্ন, এর সবচেয়ে মৌলিক উপাদান হল সেলুলোজ, প্রাকৃতিক পলিমার যৌগ। প্রাকৃতিক সেলুলোজ কাঠামোর বিশেষত্বের কারণে, সেলুলোজ নিজেই ইথারিফাইং এজেন্টের সাথে প্রতিক্রিয়া করার ক্ষমতা রাখে না। কিন্তু ফোলা এজেন্টের চিকিৎসার পরে, আণবিক শৃঙ্খল এবং শৃঙ্খলের মধ্যে শক্তিশালী হাইড্রোজেন বন্ধন ধ্বংস হয়ে যায় এবং হাইড্রোক্সিল গ্রুপের কার্যকলাপ প্রতিক্রিয়া ক্ষমতা সহ ক্ষার সেলুলোজে মুক্তি পায় এবং ইথারিফাইং এজেন্ট - OH গ্রুপ - OR গ্রুপের বিক্রিয়ার মাধ্যমে সেলুলোজ ইথার পাওয়া যায়।

সেলুলোজ ইথারের বৈশিষ্ট্যগুলি বিকল্প পদার্থের ধরণ, সংখ্যা এবং বন্টনের উপর নির্ভর করে। সেলুলোজ ইথারের শ্রেণীবিভাগ বিকল্প পদার্থের ধরণের উপর ভিত্তি করেও করা হয়, ইথারিফিকেশনের মাত্রা, দ্রাব্যতা এবং সম্পর্কিত প্রয়োগ শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে। আণবিক শৃঙ্খলে বিকল্প পদার্থের ধরণ অনুসারে, এটিকে একক ইথার এবং মিশ্র ইথারে ভাগ করা যেতে পারে। MC সাধারণত একক ইথার হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যখন HPmc একটি মিশ্র ইথার। মিথাইল সেলুলোজ ইথার এমসি হল হাইড্রোক্সিলের উপর একটি প্রাকৃতিক সেলুলোজ গ্লুকোজ ইউনিট যা মেথোক্সাইডকে পণ্য গঠন সূত্র [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X দ্বারা প্রতিস্থাপিত করে, হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইল সেলুলোজ ইথার HPmc হল হাইড্রোক্সিলের উপর একটি ইউনিট যা প্রতিস্থাপিত মেথোক্সাইডের অংশ, হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল প্রতিস্থাপিত পণ্যের আরেকটি অংশ, কাঠামোগত সূত্র হল [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X এবং হাইড্রোক্সিইথাইল মিথাইল সেলুলোজ ইথার HEMc, যা বাজারে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত এবং বিক্রি হয়।

দ্রাব্যতা অনুসারে আয়নিক প্রকার এবং অ-আয়নিক প্রকারে ভাগ করা যায়। জলে দ্রবণীয় অ-আয়নিক সেলুলোজ ইথার মূলত অ্যালকাইল ইথার এবং হাইড্রোক্সিল অ্যালকাইল ইথার দুটি ধরণের সমন্বয়ে গঠিত। আয়নিক সিএমসি মূলত সিন্থেটিক ডিটারজেন্ট, টেক্সটাইল, মুদ্রণ, খাদ্য এবং পেট্রোলিয়াম শোষণে ব্যবহৃত হয়। অ-আয়নিক এমসি, এইচপিএমসি, এইচইএমসি এবং অন্যান্য প্রধানত বিল্ডিং উপকরণ, ল্যাটেক্স আবরণ, ওষুধ, দৈনন্দিন রসায়ন এবং অন্যান্য দিকগুলিতে ব্যবহৃত হয়। ঘন করার এজেন্ট, জল ধরে রাখার এজেন্ট, স্টেবিলাইজার, ডিসপারসেন্ট, ফিল্ম গঠনকারী এজেন্ট হিসাবে।

সেলুলোজ ইথার জল ধরে রাখা

নির্মাণ সামগ্রী উৎপাদনে, বিশেষ করে শুষ্ক মিশ্র মর্টার উৎপাদনে, সেলুলোজ ইথার একটি অপূরণীয় ভূমিকা পালন করে, বিশেষ করে বিশেষ মর্টার (পরিবর্তিত মর্টার) উৎপাদনে, এটি একটি অপরিহার্য অংশ।

মর্টারে জলে দ্রবণীয় সেলুলোজ ইথারের গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকার প্রধানত তিনটি দিক রয়েছে, একটি হল চমৎকার জল ধরে রাখার ক্ষমতা, দ্বিতীয়টি হল মর্টারের সামঞ্জস্য এবং থিক্সোট্রপির প্রভাব এবং তৃতীয়টি হল সিমেন্টের সাথে মিথস্ক্রিয়া।

সেলুলোজ ইথারের জল ধারণ ক্ষমতা হাইড্রোস্কোপিসিটি, মর্টারের গঠন, মর্টার স্তরের পুরুত্ব, মর্টারের জলের চাহিদা, ঘনীভবনের উপাদানের ঘনীভবনের সময় নির্ভর করে। সেলুলোজ ইথারের জল ধারণ ক্ষমতা সেলুলোজ ইথারের দ্রাব্যতা এবং ডিহাইড্রেশন থেকে আসে। এটা সুপরিচিত যে সেলুলোজ আণবিক শৃঙ্খল, যদিও এতে প্রচুর পরিমাণে হাইড্রেটেড OH গ্রুপ থাকে, তাদের অত্যন্ত স্ফটিক কাঠামোর কারণে পানিতে অদ্রবণীয়। শুধুমাত্র হাইড্রোক্সিল গ্রুপের হাইড্রেশন ক্ষমতা শক্তিশালী আন্তঃআণবিক হাইড্রোজেন বন্ধন এবং ভ্যান ডার ওয়ালস বলের জন্য যথেষ্ট নয়। যখন আণবিক শৃঙ্খলে প্রতিস্থাপক প্রবর্তিত হয়, তখন প্রতিস্থাপকগুলি কেবল হাইড্রোজেন শৃঙ্খলকে ধ্বংস করে না, বরং সংলগ্ন শৃঙ্খলের মধ্যে প্রতিস্থাপকগুলির ওয়েজিংয়ের কারণে আন্তঃশৃঙ্খল হাইড্রোজেন বন্ধনগুলিও ভেঙে যায়। প্রতিস্থাপকগুলি যত বড় হয়, অণুগুলির মধ্যে দূরত্ব তত বেশি হয়। হাইড্রোজেন বন্ধনের প্রভাব, সেলুলোজ জালির প্রসারণের ধ্বংস তত বেশি হয়, সেলুলোজ ইথারে দ্রবণ জলে দ্রবণীয় হয়ে ওঠে, উচ্চ সান্দ্রতা দ্রবণ তৈরি হয়। তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে পলিমারের হাইড্রেশন হ্রাস পায় এবং শৃঙ্খলের মধ্যে থাকা পানি বেরিয়ে যায়। যখন ডিহাইড্রেটিং প্রভাব পর্যাপ্ত হয়, তখন অণুগুলি একত্রিত হতে শুরু করে এবং জেলটি একটি ত্রিমাত্রিক নেটওয়ার্কে ভাঁজ হয়ে যায়। মর্টারের জল ধারণকে প্রভাবিত করার কারণগুলির মধ্যে রয়েছে সেলুলোজ ইথার সান্দ্রতা, ডোজ, কণার সূক্ষ্মতা এবং পরিষেবা তাপমাত্রা।

সেলুলোজ ইথারের সান্দ্রতা যত বেশি হবে, পলিমার দ্রবণের জল ধরে রাখার ক্ষমতা এবং সান্দ্রতা তত বেশি হবে। পলিমারের আণবিক ওজন (পলিমারাইজেশনের ডিগ্রি) শৃঙ্খলের আণবিক কাঠামোর দৈর্ঘ্য এবং রূপবিদ্যা দ্বারাও নির্ধারিত হয় এবং বিকল্পের সংখ্যার বন্টন সরাসরি সান্দ্রতা পরিসরকে প্রভাবিত করে। [eta] = Km আলফা

পলিমার দ্রবণের অভ্যন্তরীণ সান্দ্রতা

এম পলিমার আণবিক ওজন

α পলিমার বৈশিষ্ট্যগত ধ্রুবক

K সান্দ্রতা দ্রবণ সহগ

পলিমার দ্রবণের সান্দ্রতা পলিমারের আণবিক ওজনের উপর নির্ভর করে। সেলুলোজ ইথার দ্রবণের সান্দ্রতা এবং ঘনত্ব বিভিন্ন প্রয়োগের সাথে সম্পর্কিত। অতএব, প্রতিটি সেলুলোজ ইথারের বিভিন্ন সান্দ্রতা বৈশিষ্ট্য রয়েছে, সান্দ্রতা নিয়ন্ত্রণও মূলত ক্ষারীয় সেলুলোজের অবক্ষয়ের মাধ্যমে হয়, অর্থাৎ সেলুলোজ আণবিক শৃঙ্খলের ভাঙন অর্জনের মাধ্যমে।

কণার আকারের জন্য, কণা যত সূক্ষ্ম হবে, জল ধরে রাখার ক্ষমতা তত ভালো হবে। সেলুলোজ ইথারের বৃহৎ কণা জলের সংস্পর্শে এলে, পৃষ্ঠটি তাৎক্ষণিকভাবে দ্রবীভূত হয় এবং জলের অণুগুলিকে ক্রমাগত প্রবেশ করতে বাধা দেওয়ার জন্য উপাদানটিকে মোড়ানোর জন্য একটি জেল তৈরি করে, কখনও কখনও দীর্ঘ সময় নাড়াচাড়া করলে সমানভাবে দ্রবীভূত করা যায় না, একটি কর্দমাক্ত ফ্লোকুলেন্ট দ্রবণ বা জমাট বাঁধার সৃষ্টি হয়। সেলুলোজ ইথার বেছে নেওয়ার জন্য সেলুলোজ ইথারের দ্রবণীয়তা অন্যতম কারণ।

সেলুলোজ ইথারের ঘনত্ব এবং থিক্সোট্রপি

সেলুলোজ ইথারের দ্বিতীয় প্রভাব - ঘনত্ব নির্ভর করে: সেলুলোজ ইথার পলিমারাইজেশন ডিগ্রি, দ্রবণের ঘনত্ব, শিয়ার রেট, তাপমাত্রা এবং অন্যান্য অবস্থার উপর। দ্রবণের জেলেশন বৈশিষ্ট্য অ্যালকাইল সেলুলোজ এবং এর পরিবর্তিত ডেরিভেটিভের জন্য অনন্য। জেলেশন বৈশিষ্ট্যগুলি প্রতিস্থাপনের ডিগ্রি, দ্রবণের ঘনত্ব এবং সংযোজনের সাথে সম্পর্কিত। হাইড্রোক্সিল অ্যালকাইল পরিবর্তিত ডেরিভেটিভের জন্য, জেল বৈশিষ্ট্যগুলি হাইড্রোক্সিল অ্যালকাইল পরিবর্তনের ডিগ্রির সাথেও সম্পর্কিত। কম সান্দ্রতা MC এবং HPmc এর দ্রবণের ঘনত্বের জন্য 10%-15% ঘনত্বের দ্রবণ প্রস্তুত করা যেতে পারে, মাঝারি সান্দ্রতা MC এবং HPmc 5%-10% দ্রবণ প্রস্তুত করা যেতে পারে এবং উচ্চ সান্দ্রতা MC এবং HPmc শুধুমাত্র 2%-3% দ্রবণ প্রস্তুত করা যেতে পারে, এবং সাধারণত সেলুলোজ ইথারের সান্দ্রতাও 1%-2% দ্রবণ দ্বারা গ্রেড করা হয়। উচ্চ আণবিক ওজনের সেলুলোজ ইথার ঘনত্বের দক্ষতা, দ্রবণের ঘনত্ব একই, বিভিন্ন আণবিক ওজন পলিমারের সান্দ্রতা ভিন্ন, সান্দ্রতা এবং আণবিক ওজন নিম্নরূপ প্রকাশ করা যেতে পারে, [η]=2.92×10-2 (DPn) 0.905, DPn হল উচ্চ গড় পলিমারাইজেশন ডিগ্রি। লক্ষ্য সান্দ্রতা অর্জনের জন্য কম আণবিক ওজনের সেলুলোজ ইথার আরও যোগ করতে হবে। এর সান্দ্রতা শিয়ার রেটের উপর কম নির্ভরশীল, লক্ষ্য সান্দ্রতা অর্জনের জন্য উচ্চ সান্দ্রতা, কম যোগ করার জন্য প্রয়োজনীয় পরিমাণ, সান্দ্রতা ঘনত্ব দক্ষতার উপর নির্ভর করে। অতএব, একটি নির্দিষ্ট সামঞ্জস্য অর্জনের জন্য, একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ সেলুলোজ ইথার (দ্রবণের ঘনত্ব) এবং দ্রবণের সান্দ্রতা নিশ্চিত করতে হবে। দ্রবণের ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে সাথে দ্রবণের জেলেশন তাপমাত্রা রৈখিকভাবে হ্রাস পায় এবং একটি নির্দিষ্ট ঘনত্বে পৌঁছানোর পরে ঘরের তাপমাত্রায় জেলেশন ঘটে। ঘরের তাপমাত্রায় HPmc-এর উচ্চ জেলেশন ঘনত্ব থাকে।

বিভিন্ন মাত্রার পরিবর্তন সহ কণার আকার এবং সেলুলোজ ইথার নির্বাচন করেও সামঞ্জস্য সামঞ্জস্য করা যেতে পারে। তথাকথিত পরিবর্তন হল MC-এর কঙ্কালের কাঠামোতে একটি নির্দিষ্ট মাত্রার প্রতিস্থাপনে হাইড্রোক্সিল অ্যালকাইল গ্রুপের প্রবর্তন। দুটি বিকল্পের আপেক্ষিক প্রতিস্থাপন মান পরিবর্তন করে, অর্থাৎ, মিথোক্সি এবং হাইড্রোক্সিল গ্রুপের DS এবং MS আপেক্ষিক প্রতিস্থাপন মান পরিবর্তন করে। দুই ধরণের বিকল্পের আপেক্ষিক প্রতিস্থাপন মান পরিবর্তন করে সেলুলোজ ইথারের বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য প্রয়োজন।

ধারাবাহিকতা এবং পরিবর্তনের মধ্যে সম্পর্ক। চিত্র ৫-এ, সেলুলোজ ইথার যোগ করলে মর্টারের জল খরচ প্রভাবিত হয় এবং জল এবং সিমেন্টের জল-বাইন্ডার অনুপাত পরিবর্তন হয়, যা ঘন হওয়ার প্রভাব। ডোজ যত বেশি হবে, জল খরচ তত বেশি হবে।

পাউডারি নির্মাণ সামগ্রীতে ব্যবহৃত সেলুলোজ ইথারগুলিকে ঠান্ডা জলে দ্রুত দ্রবীভূত করতে হবে এবং সিস্টেমকে সঠিক সামঞ্জস্য প্রদান করতে হবে। যদি একটি প্রদত্ত শিয়ার রেট এখনও ফ্লোকুলেন্ট এবং কলয়েডাল থাকে তবে এটি একটি নিম্নমানের বা নিম্নমানের পণ্য।

সিমেন্ট স্লারি সামঞ্জস্য এবং সেলুলোজ ইথারের ডোজের মধ্যে একটি ভাল রৈখিক সম্পর্কও রয়েছে। সেলুলোজ ইথার মর্টারের সান্দ্রতা ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করতে পারে, ডোজ যত বেশি হবে, প্রভাব তত স্পষ্ট হবে।

উচ্চ সান্দ্রতা সম্পন্ন সেলুলোজ ইথার জলীয় দ্রবণে উচ্চ থিক্সোট্রপি থাকে, যা সেলুলোজ ইথারের অন্যতম বৈশিষ্ট্য। Mc টাইপ পলিমারের জলীয় দ্রবণে সাধারণত সিউডোপ্লাস্টিক, নন-থিক্সোট্রপিক ফ্লুইডিটি থাকে তাদের জেল তাপমাত্রার নিচে, তবে কম শিয়ার রেটে নিউটনীয় প্রবাহ বৈশিষ্ট্য থাকে। সেলুলোজ ইথারের আণবিক ওজন বা ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে সিউডোপ্লাস্টিসিটি বৃদ্ধি পায় এবং বিকল্প ধরণ এবং ডিগ্রি থেকে স্বাধীন। অতএব, একই সান্দ্রতা গ্রেডের সেলুলোজ ইথার, MC, HPmc বা HEMc যাই হোক না কেন, সর্বদা একই রিওলজিক্যাল বৈশিষ্ট্য দেখায় যতক্ষণ না ঘনত্ব এবং তাপমাত্রা স্থির থাকে। যখন তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়, তখন কাঠামোগত জেল তৈরি হয় এবং উচ্চ থিক্সোট্রপিক প্রবাহ ঘটে। উচ্চ ঘনত্ব এবং কম সান্দ্রতা সম্পন্ন সেলুলোজ ইথারগুলি জেল তাপমাত্রার নীচেও থিক্সোট্রপি প্রদর্শন করে। এই বৈশিষ্ট্যটি বিল্ডিং মর্টার নির্মাণের জন্য এর প্রবাহ এবং প্রবাহ ঝুলন্ত বৈশিষ্ট্য সামঞ্জস্য করার জন্য দুর্দান্ত উপকারী। এখানে ব্যাখ্যা করা প্রয়োজন যে সেলুলোজ ইথারের সান্দ্রতা যত বেশি হবে, জল ধারণ তত ভালো হবে, কিন্তু সান্দ্রতা যত বেশি হবে, সেলুলোজ ইথারের আপেক্ষিক আণবিক ওজন তত বেশি হবে, এর দ্রাব্যতা তত বেশি হবে, যা মর্টারের ঘনত্ব এবং নির্মাণ কর্মক্ষমতার উপর নেতিবাচক প্রভাব ফেলবে। সান্দ্রতা যত বেশি হবে, মর্টারের ঘনত্বের প্রভাব তত স্পষ্ট হবে, তবে এটি সম্পূর্ণ আনুপাতিক সম্পর্ক নয়। কিছু কম সান্দ্রতা, কিন্তু পরিবর্তিত সেলুলোজ ইথার ভেজা মর্টারের কাঠামোগত শক্তি উন্নত করার ক্ষেত্রে আরও চমৎকার কর্মক্ষমতা প্রদান করে, সান্দ্রতা বৃদ্ধির সাথে সাথে, সেলুলোজ ইথারের জল ধারণ উন্নত হয়।